Теплогидравлический расчет реактора
Цели и задачи теплогидравлического расчета реактора.
Задачей поверочного теплового расчета реактора является определение основных теплотехнических параметров при известном конструкционном оформлении и заданной мощности.
Основная цель теплогидравлического расчета реакторов с водой под давлением – установить распределение тепловых потоков и температур по активной зоне реактора, найти максимальную температуру топлива для подтверждения невозможности его расплавления в тепловыделяющих элементах с большой тепловой нагрузкой, определить запас до кризиса теплообмена и гидравлическое сопротивление движению теплоносителя через активную зону.
Методика расчета и исходные данные.
Данный расчет выполняется для реактора типа ВВЭР-1000 тепловой мощностью Qт = 3225 МВт, величина которой была определена из расчета тепловой схемы паротурбинной установки (см. предыдущий раздел).
Тепловая мощность реактора может быть увеличена с 3000 до 3225 МВт путем добавления в активную зону нескольких дополнительных ТВС. При этом несколько увеличится эквивалентный диаметр активной зоны, а тепловыделение в расчете на одну сборку и удельная энергонапряженность зоны останутся примерно постоянными; следовательно, большинство теплогидравлических и нейтронно-физических параметров реактора изменятся относительно слабо. Решетка активной зоны взята стандартной для ВВЭР-1000: ее геометрические характеристики и средняя мощность тепловыделяющей сборки остались неизменными.
Методика данного расчета аналогична той, которая изложена в [5]. Все теплогидравлические параметры – тепловые потоки, температуры, параметры теплоносителя, гидравлические сопротивления – определяются для среднего по активной зоне и максимально нагруженного твэла (ячейки); последние обозначаются верхним индексом max. Расчет проводится для 9 точек по высоте активной зоны с координатами z = -1,75; -1,50; -1,00; -0,50; 0,00; 0,50; 1,00; 1,50; 1,75 м. Расчет гидравлического сопротивления ведется на средние параметры по высоте ячейки. На небольшом участке теплопередающей поверхности возможно поверхностное кипение теплоносителя, но ввиду того, что зона кипения в водо-водяных реакторах обычно мала, это явление не учитывается. Результаты расчета сведены в таблицы и представлены графически.
Ниже приведены основные характеристики реактора ВВЭР-1000 (по данным [4]), используемые в расчете.
-
Активная зона
Тепловая мощность реактора Qт = 3225 МВт
Высота активной зоны H0 = 3,5 м
Экстраполированная добавка к размерам зоны = 0,08 м
-
Теплоноситель
Среднее давление в активной зоне p = 16 МПа
Температура воды на входе в реактор tвх = 290 С
Температура воды на выходе из реактора tвых = 322 С
-
Тепловыделяющая сборка (твс)
Форма и вид ТВС Шестигранная, бесчехловая
Расстояние между центрами ТВС (шаг ячейки) hяч = 234 мм
Размер ТВС под ключ hкл = 234 мм
Полное число стержней nст = 331 в том числе: твэлов n = 312 направляющих трубок для пэлов nп = 18 каркасных трубок nкт = 1
Диаметр направляющей трубки для пэлов dп = 12,6 мм
Диаметр центральной каркасной трубки dкт = 13,3 мм
Число дистанционирующих решеток nдр = 9
-
Тепловыделяющий элемент (твэл)
Материал оболочки Цирконий
Ядерное топливо Диоксид урана (UO2)
Расположение твэлов в решетке (упаковка) Треугольная
Шаг решетки твэлов hтв = 12,75 мм
Наружный диаметр d = 9,1 мм
Толщина оболочки об = 0,7 мм
Зазор между оболочкой и топливным сердечником заз = 0,1 мм
Диаметр отверстия в топливной таблетке dо = 1,4 мм
Доля энерговыделения в твэле = 0,94
В двух нижеследующих таблицах представлены необходимые для расчетов параметры теплоносителя на входе и выходе активной зоны (табл. ), и в состоянии насыщения при среднем давлении в активной зоне реактора (табл. ).
Таблица
Параметр |
Вход в активную зону |
Выход из активной зоны |
|
Температура |
t, oC |
290 |
322 |
Энтальпия |
h, кДж/кг |
1283 |
1464 |
Удельный объем |
v, 10-3 м3/кг |
1,377 |
1,478 |
Плотность |
, кг/м3 |
747,94 |
676,59 |
Таблица
Параметр |
Вода |
Пар |
|
Температура насыщения |
ts, oC |
347,3 |
|
Удельный объем |
v, 10-3 м3/кг |
1,709 |
9,328 |
Плотность |
, кг/м3 |
585,1 |
107,2 |
Энтальпия |
h, кДж/кг |
1652 |
2583 |
Теплота парообразования |
r, кДж/кг |
931 |
|
Поверхностное натяжение воды |
, Н/м |
0,00394 |
— |
Теплоемкость |
cp, кДж/(кгК) |
9,550 |
14,520 |
Теплопроводность |
, Вт/(мК) |
0,449 |
0,128 |
Динамическая вязкость |
, 10-6 Пас |
67,3 |
23,27 |
Кинематическая вязкость |
, 10-6 м2/с |
0,1150 |
0,2171 |
Число Прандтля |
Pr |
1,43 |
2,64 |
Основываясь на вышеизложенных соображениях, определим необходимое количество кассет в активной зоне. Тепловая мощность, в среднем выделяемая одной ТВС в серийном реакторе ВВЭР-1000
(6.1)
Необходимое число ТВС
(6.2)
Из условия симметрии решетки активной зоны принимаем N = 175.
Расчет геометрических характеристик решетки активной зоны.
Площадь сечения шестиугольной ячейки
(6.3)
Эквивалентный диаметр активной зоны
(6.4)
В
(6.5)
H = H0 + 2 = 3,66 м
Объем активной зоны
(6.6)
Относительный шаг решетки твэлов
(6.7)
Внутренний диаметр оболочки твэла
d
(6.8)
Средний диаметр оболочки твэла
(6.9) (6.10)
Наружный диаметр топливного сердечника
dс = dвн – 2заз = 7,5 мм
Средний диаметр зазора между оболочкой твэла и топливным сердечником
(6.11)
Площадь сечения стержней ТВС
(6.12)
П
(6.13)
sяч = fяч – fст = 0,02474 м2
Гидравлический периметр ТВС
П
(6.14)
Гидравлический диаметр ТВС
(6.15) (6.16)
Тепловой периметр ТВС
Пт = dn = 8,920 м
Тепловой диаметр пучка твэлов в тепловыделяющей сборке
(6.17)
П
(6.18)
Fтв = dH0 = 0,10006 м2
П
(6.19)
Fтвс = Fтвn = 31,219 м2
П
(6.20)
FАЗ = Fтвсn = 5463,3 м2
Расчет тепловых потоков и параметров теплоносителя по высоте активной зоны.
Коэффициент неравномерности энерговыделения по объему активной зоны принимаем равным KV = 2,8.
Коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте
(6.21)
Линейный тепловой поток в центральной плоскости реактора:
-
в расчете на средненагруженный твэл
(6.22)
-
в расчете на максимально нагруженный твэл
(6.23)
Расход теплоносителя через активную зону
(6.24)
Средний расход теплоносителя через одну ТВС
(6.25)
Расход теплоносителя в расчете на один твэл
(6.26)
Значения линейных тепловых потоков в расчетных точках по высоте активной зоны определяются по следующим формулам:
(6.27)
Распределение тепловой нагрузки на единицу поверхности твэла:
;
(6.28)
Распределение энтальпии теплоносителя по высоте активной зоны:
(6.29)
Распределение относительных энтальпий по высоте активной зоны
(6.30)
Таблица 6.3
Координата расчетной точки |
z, м |
-1,75 |
-1,50 |
-1,00 |
-0,50 |
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
1,75 |
Энтальпия |
h, кДж/кг |
1283,0 |
1286,4 |
1304,9 |
1335,8 |
1373,5 |
1411,2 |
1442,1 |
1460,6 |
1464,0 |
hmax, кДж/кг |
1283,0 |
1289,3 |
1323,6 |
1381,1 |
1451,3 |
1521,5 |
1579,0 |
1613,3 |
1619,6 |
|
Относительная энтальпия |
xотн |
-0,396 |
-0,393 |
-0,373 |
-0,340 |
-0,299 |
-0,259 |
-0,225 |
-0,206 |
-0,202 |
|
-0,396 |
-0,390 |
-0,353 |
-0,291 |
-0,216 |
-0,140 |
-0,078 |
-0,042 |
-0,035 |
|
Температура |
tт, oC |
290,0 |
290,6 |
294,1 |
299,9 |
306,7 |
313,3 |
318,5 |
321,5 |
322,0 |
tтmax, oC |
290,0 |
291,2 |
297,6 |
308,1 |
320,0 |
330,9 |
339,0 |
343,3 |
344,0 |
|
Удельный объем |
v, 10-3 м3/кг |
1,337 |
1,339 |
1,352 |
1,373 |
1,401 |
1,431 |
1,458 |
1,475 |
1,478 |
vmax,10-3 м3/кг |
1,337 |
1,341 |
1,364 |
1,407 |
1,466 |
1,537 |
1,606 |
1,653 |
1,662 |
|
Плотность |
, кг/м3 |
747,9 |
746,8 |
739,6 |
728,3 |
713,8 |
698,8 |
685,9 |
678,0 |
676,6 |
max, кг/м3 |
747,9 |
745,7 |
733,1 |
710,7 |
682,1 |
650,6 |
622,7 |
605,0 |
601,7 |
|
Изобарная теплоемкость |
cp, кДж/кгК |
5,230 |
5,243 |
5,317 |
5,439 |
5,628 |
5,849 |
6,052 |
6,197 |
6,226 |
cpmax, кДж/кгК |
5,230 |
5,255 |
5,390 |
5,667 |
6,110 |
6,785 |
7,635 |
8,240 |
8,340 |
|
Теплопроводность |
, Вт/мК |
0,5780 |
0,5770 |
0,5709 |
0,5609 |
0,5479 |
0,5345 |
0,5234 |
0,5166 |
0,5153 |
max, Вт/мК |
0,5780 |
0,5759 |
0,5649 |
0,5452 |
0,5202 |
0,4934 |
0,4705 |
0,4578 |
0,4557 |
|
Динамическая вязкость |
, 10-6 Пас |
92,6 |
92,4 |
91,0 |
88,7 |
86,1 |
83,4 |
81,3 |
80,1 |
79,8 |
max,10-6 Пас |
92,6 |
92,1 |
89,6 |
85,5 |
80,7 |
76,0 |
72,1 |
70,0 |
69,6 |
|
Кинематическая вязкость |
, 10-6 м2/с |
0,1238 |
0,1237 |
0,1230 |
0,1218 |
0,1206 |
0,1193 |
0,1185 |
0,1181 |
0,1179 |
max, 10-6 м2/с |
0,1238 |
0,1235 |
0,1222 |
0,1203 |
0,1183 |
0,1168 |
0,1158 |
0,1157 |
0,1157 |
|
Число Прандтля |
Pr |
0,838 |
0,839 |
0,847 |
0,861 |
0,884 |
0,912 |
0,940 |
0,960 |
0,964 |
Prmax |
0,838 |
0,841 |
0,855 |
0,889 |
0,948 |
1,044 |
1,165 |
1,260 |
1,280 |
Далее, используя таблицы теплофизических параметров воды [1] и [6], по известным значениям среднего давления теплоносителя и его энтальпии в 9 расчетных точках находим распределение параметров теплоносителя по высоте для среднего и максимально нагруженного твэлов. Результаты см. в таблице 6.3.
В таблице 6.4 приведены численные значения тепловых потоков, найденные по формулам (6.27) и (6.28) и усредненные по высоте.
Таблица
z, м |
-1,75 |
-1,50 |
-1,00 |
-0,50 |
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
1,75 |
ql, кВт/м |
1,74 |
7,10 |
16,61 |
23,11 |
25,41 |
23,11 |
16,61 |
7,10 |
1,74 |
qlmax, кВт/м |
3,24 |
13,21 |
30,89 |
42,97 |
47,25 |
42,97 |
30,89 |
13,21 |
3,24 |
qs, кВт/м2 |
57,3 |
233,5 |
546,1 |
759,7 |
835,5 |
759,7 |
546,1 |
233,5 |
57,3 |
qsmax, кВт/м2 |
106,6 |
434,2 |
1016 |
1413 |
1554 |
1413 |
1016 |
434,2 |
106,6 |
Среднее значение теплового потока по высоте максимально нагруженного твэла
(6.31)
Расчет среднего коэффициента теплоотдачи.
Средние значения коэффициентов теплоотдачи (z) на участках вокруг расчетных точек могут быть рассчитаны по формулам
(6.32)
где А – коэффициент, зависящий от способа упаковки твэлов в ТВС; Nu(z), Numax(z) – средние на расчетных участках значения чисел Нуссельта; Re(z), Remax(z) – на расчетных участках средние числа Рейнольдса.
П
(6.33)
A = 0,0165 + 0,02(1 – 0,91–2)0,15 = 0,0278
Для чисел Нуссельта и Рейнольдса имеют место соотношения:
(6.34)
(6.35)
(6.36)
где w(z) и wmax(z) – скорость теплоносителя в расчетных точках в ячейке со средненагруженным и максимально нагруженным твэлами соответственно.
Данные расчета по соотношениям (6.32) – (6.36) и значения коэффициентов теплоотдачи, определяемые по формулам (6.37), сведены в таблицу 6.5.
(6.37)
Таблица
z, м |
-1,75 |
-1,50 |
-1,00 |
-0,50 |
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
1,75 |
w, м/с |
5,501 |
5,510 |
5,563 |
5,649 |
5,765 |
5,888 |
5,999 |
6,069 |
6,081 |
wmax, м/с |
5,501 |
5,518 |
5,612 |
5,789 |
6,032 |
6,324 |
6,608 |
6,802 |
6,839 |
Re, 105 |
4,546 |
4,556 |
4,626 |
4,746 |
4,890 |
5,048 |
5,178 |
5,256 |
5,276 |
Remax, 105 |
4,546 |
4,571 |
4,699 |
4,924 |
5,217 |
5,539 |
5,839 |
6,014 |
6,049 |
Nu |
869,5 |
871,4 |
885,4 |
909,7 |
941,5 |
977,9 |
1010,2 |
1031,0 |
1035,8 |
Numax |
869,5 |
874,5 |
899,9 |
948,9 |
1019,7 |
1111,9 |
1211,8 |
1280,3 |
1294,3 |
, кВт/м2 К |
49,12 |
49,14 |
49,41 |
49,87 |
50,42 |
51,09 |
51,68 |
52,05 |
52,17 |
max, кВт/м2 К |
49,12 |
49,22 |
49,68 |
50,56 |
51,84 |
53,62 |
55,72 |
57,29 |
57,65 |
Расчет температурного поля твэлов.
Распределение температуры наружной поверхности оболочки твэла по высоте активной зоны (рассчитанные значения см. в табл. 6.6)
(6.38)
По среднему значению температуры наружной поверхности оболочки твэла, равному примерно 300С, из таблиц теплофизических свойств циркония (приложение 31 [4]) определяем теплопроводность оболочки твэла:
об = 20,5 Вт/мК
Температура внутренней поверхности оболочки твэла (табл. 6.6)
(6.39)
Коэффициент теплоотдачи (проводимость) контактного слоя определяем из графика на рис. 8.8 [4] по соотношению между газовым зазором заз и внутренним диаметром оболочки dвн:
заз/dвн = 0,0130
= 2,8103 Вт/(м2К)
Температура наружной поверхности топливного сердечника (табл. 6.6)
(6.40)
Для определения температуры внутренней поверхности топливного сердечника в расчетных точках необходимо знать теплопроводность топливного сердечника. Так как теплопроводность диоксида урана невелика и сильно зависит от температуры, то на внутренней поверхности топливного сердечника температура достигает весьма больших значений, а теплопроводность необходимо рассчитывать по средней температуре топлива.
Теплопроводность топливного сердечника при температуре tс рассчитывается по зависимости
(6.41) (6.42)
Температура внутренней поверхности топливного сердечника
Температуру для определения теплопроводности топлива принимаем как среднее значение между температурами наружной и внутренней поверхности топливного сердечника:
(6.43)
Расчет с(z), сmax(z), tсвн(z), tсвн_max(z) ведем методом последователь-ных приближений, задаваясь вначале
tс(z) = tсн(z); tсmax(z) = (tсн)max(z).
Результаты расчета температурного поля твэлов в расчетных точках по высоте активной зоны даны в таблице 6.6.
Таблица
z, м |
-1,75 |
-1,50 |
-1,00 |
-0,50 |
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
1,75 |
tобн, oC |
291,2 |
295,4 |
305,2 |
315,1 |
323,3 |
328,2 |
329,1 |
326,0 |
323,1 |
(tобн)max, oC |
292,2 |
300,0 |
318,0 |
336,0 |
350,0 |
357,2 |
357,2 |
350,9 |
345,8 |
tобвн, oC |
293,3 |
304,0 |
325,4 |
343,2 |
354,2 |
356,3 |
349,3 |
334,6 |
325,2 |
(tобвн)max, oC |
296,1 |
316,1 |
355,6 |
388,3 |
407,4 |
409,5 |
394,8 |
366,9 |
349,8 |
tсн, oC |
318,1 |
405,2 |
562,0 |
672,4 |
716,2 |
685,5 |
585,9 |
435,8 |
350,1 |
(tсн)max, oC |
342,3 |
504,3 |
795,7 |
1000,5 |
1080,7 |
1021,7 |
834,9 |
555,1 |
396,0 |
c, Вт/мК |
5,472 |
4,671 |
3,616 |
3,097 |
2,940 |
3,066 |
3,534 |
4,502 |
5,241 |
cmax, Вт/мК |
5,230 |
3,954 |
2,686 |
2,417 |
2,421 |
2,415 |
2,633 |
3,752 |
4,881 |
tсвн, oC |
339,1 |
505,1 |
863,9 |
1162,8 |
1284,4 |
1180,9 |
894,9 |
539,5 |
371,9 |
(tсвн)max, oC |
383,1 |
723,8 |
1551,7 |
2169,0 |
2363,8 |
2191,4 |
1606,1 |
786,5 |
439,7 |
Определение зоны поверхностного кипения.
По данным табл. можно сделать вывод, что во всех точках активной зоны реактора теплоноситель находится в жидком состоянии, т. е. происходит конвективный теплообмен без кипения. Об этом говорят отрицательные значения относительной энтальпии, а также то, что даже в ячейке с наибольшей тепловой нагрузкой вода не догревается до температуры насыщения. Однако это не исключает того, что на стенках твэлов с большой тепловой нагрузкой может возникнуть поверхностное кипение теплоносителя.
Как видно из таблиц и , при работе реактора на расчетной мощности в его активной зоне существует область, где температура поверхности тепловыделяющих элементов превышает температуру насыщения теплоносителя. Так как температура воды повсеместно ниже ее температуры насыщения, то в этой области имеется лишь поверхностное кипение, которое оказывает незначительное влияние на гидродинамику и теплообмен в активной зоне. Необходимо рассчитать координату zнпк точки начала поверхностного кипения по высоте активной зоны. Расчет будем вести только для максимально нагруженного твэла, так как в ячейке со средней нагрузкой температура наружной поверхности оболочки твэла всюду меньше температуры насыщения.
Скорость циркуляции теплоносителя
(6.44)
Число Рейнольдса для расчета поверхностного кипения на вертикальных поверхностях
(6.45) (6.46)
Относительная энтальпия в точке начала поверхностного кипения
= -0,101
В формулах (6.45), (6.46) g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения, pкр = 2,2115107 Па – давление в критической точке воды.
Координата точки начала поверхностного кипения на поверхности твэла с наибольшей тепловой нагрузкой
(6.47)
где i – номер расчетной точки, выше которой лежит точка начала поверхностного кипения; ()i, ()i+1 – относительные энтальпии в соответствующих расчетных точках; z = zi+1 – zi – расстояние по высоте между i-й и (i+1)-й расчетными точками.
Расчет запаса до кризиса теплообмена.
При столь интенсивном тепловыделении, которое идет в активной зоне реактора, тепловые потоки в расчете на единицу поверхности тепловыделяющих элементов, могут быть весьма значительными. В связи с этим при отклонениях от расчетного режима работы реактора, а также в аварийных режимах существует реальная опасность возникновения кризиса теплообмена, при котором теплоотдача от твэлов к воде резко падает. Это чревато резким увеличением температуры топлива до значений, превышающих температуру его плавления, растрескиванием оболочек твэлов, и другими малоприятными последствиями. Таким образом, чтобы знать диапазон безопасных для работы реактора мощностей, необходимо определить величину запаса до кризиса теплообмена.
Число Рейнольдса для расчета критических тепловых потоков
(6.48)
Критический тепловой поток
(6.49)
где
=
=
(6.50)
Коэффициенты запаса до кризиса теплообмена
(6.51)
Распределение значений критических тепловых потоков и коэффициентов запаса до кризиса теплообмена приведено в таблице 6.7.
Таблица
z, м |
-1,75 |
-1,50 |
-1,00 |
-0,50 |
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
1,75 |
qкр, кВт/м2 |
3687,7 |
3664,4 |
3540,5 |
3334,8 |
3087,4 |
2844,5 |
2649,2 |
2534,1 |
2513,0 |
qкрmax,кВт/м2 |
3687,7 |
3644,9 |
3415,1 |
3038,1 |
2592,0 |
2162,9 |
1825,6 |
1630,7 |
1595,3 |
kз |
64,33 |
15,69 |
6,48 |
4,39 |
3,70 |
3,74 |
4,85 |
10,85 |
43,84 |
kзmax |
34,59 |
8,39 |
3,36 |
2,15 |
1,67 |
1,53 |
1,80 |
3,76 |
14,96 |
Расчет гидравлического сопротивления активной зоны.
Нивелирная составляющая гидравлического сопротивления
(6.52)
= 23,3 кПа
К
(6.53) (6.54) (6.55)
тр = 0(0,57 + 0,18( – 1) + 0,53(1 – e1–a)) = 0,0143
где
0 = (1,82lg(Re) – 1,64)–2 = 0,01242
a = 0,58 + 9,2( – 1) = 4,26
Гидравлические потери на трение
(6.56)
= 61,1 кПа
Коэффициент сопротивления дистанционирующей решетки твэлов принимаем равным др = 0,6 [5].
Сумма местных
сопротивлений в активной зоне складывается
из с
(6.57)
= 5,4
Гидравлические потери от местных сопротивлений
(6.58)
= 67,4 кПа
П
(6.59)
p = pнив + pтр + pм = 146,7 кПа
П
(6.60)
= 151,8 кПа
Основные результаты теплогидравлического расчета реактора.
Обобщая вышеизложенное, отметим основные факты, следующие из полученных результатов.
-
Повышение тепловой мощности реактора до 3225 МВт по сравнению с «базовым» вариантом – реактором ВВЭР-1000 – привело к увеличению количества ТВС в активной зоне с 163 до 175 шт.
-
Температурный уровень теплоносителя и твэлов, а также тепловые нагрузки лежат в пределах допустимых величин. Температура внутренней поверхности топливного сердечника твэла в наиболее энергонапряженном твэле не превышает 2370 С при максимально допустимой температуре диоксида урана 2600 С; следовательно, в реакторе существует запас по температуре топлива.
-
Наименьшее значение коэффициента запаса до кризиса на максимально нагруженном твэле составляет 1,5 на высоте 0,5 м, т. е. выше центральной плоскости активной зоны. Таким образом, в реакторе при работе его на номинальном режиме существует достаточный запас до кризиса теплообмена. Это, с учетом запаса по температуре топлива, позволяет реактору выдерживать значительные отклонения от расчетного режима работы.
-
На незначительном участке поверхности твэлов, расположенных в области максимального энерговыделения, в верхней половине активной зоны (начиная с отметки 0,8 м) имеется поверхностное кипение теплоносителя, которое прекращается вблизи выходного сечения. Таким образом, на выходе из активной зоны паросодержание равно нулю, а пар, образовавшийся в зоне поверхностного кипения, к выходу полностью конденсируется.
-
Гидравлическое сопротивление движению теплоносителя в активной зоне невелико и составляет около 150 кПа. Таким образом потери давления составляют 0,92 % от среднего давления теплоносителя., что говорит о достаточной точности расчета теплогидравлических параметров в активной зоне по среднему давлению теплоносителя. Разница в гидравлическом сопротивлении между средним и максимально нагруженным каналами несущественна.
На следующей странице по данным таблиц 6.3, 6.4, 6.5 и 6.6 построены графики распределений основных теплогидравлических параметров по высоте активной зоны для твэлов со средней и с максимальной тепловой нагрузко
Тепловая мощность реактора Qт = 3225 МВт
Высота активной зоны H0 = 3,5 м
Экстраполированная добавка к размерам зоны = 0,08 м
Среднее давление в активной зоне p = 16 МПа
Температура воды на входе в реактор tвх = 290 С
Температура воды на выходе из реактора tвых = 322
Форма и вид ТВС Шестигранная, бесчехловая
Расстояние между центрами ТВС (шаг ячейки) hяч = 234 мм
Размер ТВС под ключ hкл = 234 мм
Полное число стержней nст = 331 в том числе: твэлов n = 312 направляющих трубок для пэлов nп = 18 каркасных трубок nкт = 1
Диаметр направляющей трубки для пэлов dп = 12,6 мм
Диаметр центральной каркасной трубки dкт = 13,3 мм
Число дистанционирующих решеток nдр = 9
Материал оболочки Цирконий
Ядерное топливо Диоксид урана (UO2)
Расположение твэлов в решетке (упаковка) Треугольная
Шаг решетки твэлов hтв = 12,75 мм
Наружный диаметр d = 9,1 мм
Толщина оболочки об = 0,7 мм
Зазор между оболочкой и топливным сердечником заз = 0,1 мм
Диаметр отверстия в топливной таблетке dо = 1,4 мм
Доля энерговыделения в твэле = 0,94